Постоянно и Коефициент на разпределение
Процесът на извличане е почти винаги може да бъде описан като нормална, въпреки че химичните реакции двуфазни. Повечето от реакцията на екстракция е обратимо, така че в процеса на екстракция може да се прилага закона за действието на масите. Равновесната константа за добив на реакция в този случай се нарича постоянен ekstraktsiiK:
където GO - Me коефициент активност в органичната фаза; г ± - среден коефициент molal активност на солта; GS - екстрагент коефициент дейност.
Количествено, екстракцията се характеризира с постоянно разпределение - Кр. Следователно, отношението на химичните потенциали на разтвореното вещество в органичната и водната фази в равновесие, константата на разпределение е:
където ао AW и - термодинамична активност на разтвореното вещество в органичната и водната фази; и комуникация с - му мол (молалност) концентрация; и - съответните коефициенти на термодинамичната активност. Константата на разпределение, както и всяка друга константа на равновесие, зависи само от естеството на веществото и условията на равновесие (налягане, температура).
Коефициент на разпределение г характеризира разпределението на вещество между две фази и е съотношението на концентрацията на вещество, подложени на разпределение във водни и органични фази:
От (8.12) и (8.13), получаваме:
За идеално решение (трикомпонентна система), в която не дисоциация и асоциация, няма взаимно разтваряне на фазите и няма взаимодействие с разтворителя разтворено вещество = 1 и постоянно налягане и температура, уравнение (8.14) става следното:
Селективността на процеса на екстракция за отделяне на двойката елементи се определя от коефициента на разделяне равна на коефициентите на разпределение съотношение R..
Той често се използва за описване на извличането на количествен фактор екстракция.
в Vc = Vorg тези количества характеризират ефективността на екстракция елемент.
Концентрациите на радиоактивния елемент в органичната и водната фази са пропорционални елемент обем на специфичната активност на водни и органични фази:
Sp = I ORG; ВМУ в =. (8.16)
където Йо - общата радиоактивност активност на разтвора, след това
размер Cr обикновено зависи не само от свойствата на екстрагента, но и от много други фактори: концентрацията на дозиран материал в първоначалния воден разтвор, в присъствието на киселини и соли, естеството на разтворителя, съставът от екстрахира комплекс и др ...
По този начин, при високи концентрации на екстрахира елемент във водния разтвор на коефициента на разпределение може да се намали поради насищане на органичната фаза.
Състав на разтвора е също оказва значително влияние върху коефициента на разпределение. Така разпределение коефициент се увеличава с увеличаване на концентрацията на анион (катион), въведени в разтвор под формата на соли или киселини unextractable. Коефициентът на разпределение е пропорционална на катион активност коефициенти и анион във водната фаза kotoryeuvelichivayutsya с увеличаване на концентрацията на сол отвън. Добавянето на воден разтвор на тези соли и киселини, наречен изсолване агент, удобен прием практически по-голям коефициент на разпределение. Това намалява водната активност и расте ж ±. ,
Значително влияние върху коефициента на разпределение е концентрацията на водородните йони във водни разтвори. Когато органични екстракционни разтворители, съдържащи кислород, които влияят поради участие в образуването на водородни йони екстрахиране съединения, както и свързваща част на екстрагент в съединението с киселина. Ефект на рН на разтвора на съотношенията на разпределение е особено важно при извличането на хелатни съединения.
В допълнение към тези фактори, практическо значение и присъствието на воден разтвор на чужди йони. не част от екстрахиране съединения, но могат, например, да участва в образуването на комплекси с катион-извлечени метал. Ефикасността на тези други йони се определя константи стабилност съответните комплексни съединения. Това често се използва в процеса на екстракция за разделяне на елементи от свързващ елемент, който трябва да бъде изчистен в unextractable комплексно съединение.
Един от най-важните характеристики на процеса елемент разпределение между две несмесващи се фази е неговата зависимост от състава и естеството на органичната фаза.
На екстрагенти използват различни кислород-съдържащи органични разтворители, като естери, кетони, алкохоли. Понастоящем, обаче, са придобили голямо значение органофосфорни съединения и амини с високо молекулно тегло.
Избор екстрагент за промишлени приложения, освен това, че се определя от химичната и радиационна устойчивост, якост, запалимост, разтворимост във вода, токсичността и цената. Наскоро в започва да използва практиката на системата за извличане на базата на водоразтворими полимери и неорганични соли като изсолване агенти. Тези системи са нетоксични и сравнително евтини. В момента те са само се проучва.